Question

【題目】人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃，可用來發酵處理秸稈，提高秸稈的營養價值。為了增強發酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產菌株，并對其降解纖維素能力進 行了研究。請回答下列問題：

（1）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不需要的是 ____ （填序號）。

①酒精燈 ②培養皿 ③顯微鏡 ④無菌水

（2）在涂布平板時，滴加到培養基表面的菌懸液量不宜過多的原因是 _________ 。此類細菌沒有線粒體，但能進行有氧呼吸的原因是_____。

（3）向試管內分裝含瓊脂的培養基時，若試管口粘附有培養基，需要用酒精棉球擦凈的原因是 _________ 。

（4）剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，但并不與纖維素降解產物纖維二糖和葡萄糖發生這種反應。研究人員在剛果紅培養基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落（見圖）。 圖中降解圈大小與纖維素酶的 _________ 有關。 圖中降解纖維素能力最強的菌株是 _____ （填圖中序號）。

（5）研究人員用篩選到的纖維素酶高產菌株J1和J4，在不同溫度和pH條件下進行發酵，測得發酵液中酶活性的結果見下圖，推測菌株 _________ 更適合用于人工瘤胃發酵，理由是 ___________________________ 。

Answer 1

【答案】③ 培養基表面的菌懸液會出現積液，導致菌體堆積，影響分離效果 細菌含有與有氧呼吸有關的酶 防止雜菌污染 酶的多少和活性 ① J4 發酵過程會產熱和產酸，J4 菌株在較高溫度和酸性環境下酶的活性更高

【解析】

微生物培養的關鍵是無菌操作，微生物培養過程中除考慮營養條件外，還要考慮pH、溫度和滲透壓等條件，需對培養基和培養皿進行消毒，可以通過稀釋涂布平板法或顯微鏡計數法進行統計計數。

剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶分解后，紅色復合物無法形成，出現以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產生透明圈來篩選纖維素分解菌；剛果紅可以在細菌菌落形成前倒平板時加入，也可以在菌落形成后加入，若在細菌菌落形成前倒平板時加入剛果紅，則所加剛果紅要進行滅菌，以防雜菌的侵入，影響纖維素分解菌菌落的形成；若在菌落形成后加入剛果紅，則不需要滅菌。

（1）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，需要使用酒精燈對接種環進行滅菌，對培養皿進行滅菌，用無菌水稀釋菌液，不需要使用顯微鏡。

故選③。

（2）在涂布平板時，滴加到培養基表面的菌懸液量過多會在培養基表面出現積液，導致菌體堆積，影響分離效果，所以不能過多；

細菌是原核生物，雖然沒有線粒體，但含有與有氧呼吸有關的酶，所以能進行有氧呼吸。

（3）分裝含瓊脂的培養基時，若試管口粘附有培養基，需要用酒精棉球擦凈以防止雜菌污染。

（4）在剛果紅培養基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落，降解圈大小與纖維素酶的多少和活性有關，纖維素酶的量越多，活性越強，分解的纖維素越多，透明降解圈越大，所以圖中降解纖維素能力最強的菌株是①。

（5）由于胃部pH值較低，體溫在37℃左右，根據題意和圖示分析可知，發酵過程會產熱和產酸，J4菌株在較高溫度和酸性環境下酶的活性更高，所以推測菌株J4更適合用于人工瘤胃發酵。